如今的建筑高度越來越高，其埋置深度也就越深。深基坑的護壁不僅要求保證基坑內(nèi)的作業(yè)安全，而且要防止基坑及坑外土體移動。本文結(jié)合工程實例，對深基坑土釘墻支護技術作一些探討。
某高層建筑基礎工程呈南北走向，建筑結(jié)構(gòu)南北長約104.9米，東西寬約41米。本工程內(nèi)基坑坑口總長114.9m，寬51m，深約12.45m，支護工程安全等級為一級。本工程預計開挖深度為12.45米左右，坑壁土層主要為黃土層，土質(zhì)基本均勻，采用土釘墻支護。根據(jù)工程實際，支護利用機械成孔，采用HRB335熱軋帶肋鋼筋作土釘；孔內(nèi)注漿體強度等級M15；用￠6.5網(wǎng)片鋼筋；面層采用C20混凝土噴射；噴射混凝土厚度80mm。
土釘墻是由天然土體通過土釘就地加固并與噴射混凝土面板相結(jié)合，形成一個類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力，從而保持開挖面的穩(wěn)定，這個土擋墻稱為土釘墻。土釘墻的加固機理，就是土釘、面墻與原狀土三者共同作用。通過土釘、面墻與原狀土的共同作用，形成以主動制約機制為基礎的復合體，具有明顯提高邊坡土體的結(jié)構(gòu)強度和抗變形能力，減少土體側(cè)向變形，增強整體穩(wěn)定的特點。因此其性狀主要由土釘與面墻接合程度、原狀土體性狀、坡頂荷載、開挖深度等因素綜合確定，其中土釘?shù)墓ぷ餍誀钇饹Q定性的作用。
1、土釘?shù)淖饔?/div>
而土釘?shù)淖饔糜幸韵轮饕攸c：
（1）釘對復合土體起著箍束骨架作用，這是由土釘自身剛度與強度以及它在土體內(nèi)的空間分布作用所決定的，他具有制約土體變形、增強復合土體整體性與穩(wěn)定性性的作用。
?。?）土體分擔荷載作用，這是由于土釘自身具有很高的抗拉、抗剪強度和剛度，所以在土體進入塑性狀態(tài)后，應力逐漸向土釘轉(zhuǎn)移。特別當土體開裂時，土釘將承擔全部下滑土體重量，約束土體滑動，從而延緩復合土體塑性區(qū)的開展及漸近開裂面的出現(xiàn)。
?。?）土釘?shù)膽鬟f與擴散作用，依靠土釘與土體的相互作用，土釘將所承受的荷載通過土體全長向土體深層傳遞及周圍擴散，從而銷弱復合土體的水平應力，改善復合土體的變形性能。
?。?）土釘對面墻的約束作用，土釘使面墻與土體緊密貼合，從而使面墻能夠約束并限制土體的側(cè)向膨脹變形量與開裂面的開展程度。土釘墻的破壞特征主要由土釘?shù)脑O置密度、長度、土釘?shù)闹睆?、土釘與土體的粘結(jié)強度、面墻的剛度、及面墻與土釘接合強度等因素決定。由于土釘和面墻的相互制約作用，導致復合土體整體穩(wěn)定性能增強，因此土釘墻復合體破壞一般不發(fā)生連續(xù)破壞滑動面，但會出現(xiàn)不連續(xù)的豎向開裂，并在坡上端出現(xiàn)較大的水平位移。
2、土釘在土釘墻中的作用
土釘在土釘墻復合體中所起的作用實際是土釘?shù)睦?、剪、彎拉共同作用的結(jié)果。土釘?shù)目拱文芰κ亲钪饕蛩兀鹬鲗宰饔?，伴隨著土釘抗拔承載力的發(fā)揮，荷栽向土釘?shù)募?、剪切變形的增加，土釘?shù)目箯?、抗剪作用隨之持續(xù)發(fā)揮出來，但作用有限，并且此時一般土釘已接近或達到抗拔破壞臨界狀態(tài)。因此，工程應用中為了簡化計算，一般不再考慮土釘?shù)目箯澓涂辜糇饔茫@是偏于安全的。盡管如此，土釘?shù)膹潯⒓糇饔脤τ谙拗苹蚣s束土體開裂面的連續(xù)開展及變形劇增、土坡突然失穩(wěn)的作用是不可低估的，應進一步開展對其定性、定量方面的研究，使土釘墻的設計方法更加合理。
三、施工技術要點
1、工藝流程工序
施工準備→開挖→清理邊坡→孔位布點→成孔→安設土釘鋼筋（鋼管）→注漿→鋪設鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土面層→開挖下一步。
2、準備工作
?。?）認真學習規(guī)范，熟悉設計圖紙，以書面形式讓甲方出據(jù)地下障礙物、管線位置圖，了解工程的質(zhì)量要求以及施工中的監(jiān)控內(nèi)容，編寫施工方案。
（2）施工前應確定基坑開挖線、軸線定位點、水準基點、變形觀測點等，并在設置后加以妥善保護。
（3）組織項目管理部及專業(yè)施工隊伍，對施工人員進行班前技術、安全交底，并完成上報審批程序。
?。?）按照施工方案選擇施工機具與工藝，井檢查設備運轉(zhuǎn)情況，安排現(xiàn)場水、電、照明及施工工作面，材料進場后做好原材料的檢驗與混凝土、水泥漿的試配。
3、開挖
?。?）土釘墻支護應按施工方案規(guī)定的分層開挖深度按作業(yè)順序施工，在完成上層作業(yè)面的土釘與噴射混凝土以前，不得進行下一層深度的開挖。
?。?）當用機械進行土方作業(yè)時，嚴禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動。
?。?）支護分層開挖深度和施工的作業(yè)順序應保證修整后的裸露邊坡能在規(guī)定的時間內(nèi)保持自立并在限定的時間內(nèi)完成支護。應盡量縮短邊壁土體的裸露時間，對于自穩(wěn)能力差的土體如高含水量的粘性土和無天然粘結(jié)力的砂土必須立即進行支護。
（4）為防止基坑邊坡的裸露土體發(fā)生塌陷，對于易坍塌的土體因地制宜采用相應措施。
?。?）開挖過程中如遇到土質(zhì)與原設計有異常情況時應及時進行反饋設計。
4、土釘墻支護施工
?。?）清理邊坡。基坑開挖后，基坑的邊壁宜采用小型機具或鏟鍬進行切削清坡，以達到設計規(guī)定的坡度。
?。?）孔位布點。土釘成孔前，應按設計要求定出孔位并作出標記編號。孔位的允許偏差不大于150mm。
?。?）成孔。根據(jù)經(jīng)驗及現(xiàn)場試驗，采用人工洛陽鏟成孔，孔徑、孔深、孔距、傾角必須滿足設計標準，其誤差符合《基坑土釘支護技術規(guī)程》CECS96∶97的要求。如出現(xiàn)邊坡土體含水量較大，雜填土較厚，松散砂層等情況不宜進行人工成孔時，可采用鋼管代替鋼筋，利用機械打入土層，鋼管上可每隔300mm鉆直徑8-10mm的出漿孔，梅花形布置，并以∠30角鋼呈倒刺狀焊于孔邊，以防打管時散落土粒堵塞出漿孔，同時增加其抗拔力，鋼管前端宜作成錐形，以減少打入時的摩擦阻力。成孔過程中如遇障礙物需調(diào)整孔位時，不得影響支護安全，成孔后要進行清孔檢查，對塌孔處應及時處理。
?。?）置釘及注漿。
?、僦冕敚涸谥睆?0mm的Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋上設置定位架，保證鋼筋處于孔中心部位，支架沿釘長的間距為2～3m左右，支架的構(gòu)造應不妨礙注漿時漿液的自由流動。
?、谧{：成孔后應及時將土釘鋼筋置入孔中，可采用重力、低壓（0.4-0.6MPa）或高壓（1-2MPa）方法按配比將水泥漿或砂漿注入孔內(nèi)。重力注漿以滿孔為止，但需1～2次補漿；壓力注漿采用二次注漿法（1-2MPa）或高壓注漿法按配比將水泥漿或砂漿注入孔內(nèi)。重力注、漿以滿孔為止，但需1～2次補漿；壓力注漿采用二次注漿法，并在鉆孔口設置止?jié){塞和排氣孔；注漿導管應先插入孔底，以低壓注漿，同時將導管以勻速緩慢撤出，導管的出漿口應始終處在孔中漿體的表面以下，保證孔中氣體能全部逸出。導管離孔口0.5～lm時高壓注滿，并保持高壓3-5min；采用鋼管時應使用高壓注漿，注滿后及時封堵，讓壓力緩慢擴散；注漿時需加入早強劑和膨脹劑以提高注漿體早期強度和增大其與孔壁土體的摩擦力。
?。?）鋪設鋼筋網(wǎng)片。鋼筋網(wǎng)片用直徑6.5mm盤條鋼筋焊接或綁扎而成，網(wǎng)格尺寸250mm。在噴射混凝土之前，面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片應牢固固定在邊壁上并符合規(guī)定要求的保護層厚度。鋼筋網(wǎng)片可用插人土中的鋼筋固定，在混凝土噴射下應不出現(xiàn)振動。
（6）噴射混凝土面層。
?、賴娚浠炷習r噴射順序應自下而上，噴頭與受噴面距離宜控制在0.8-1.5m范圍內(nèi)，射流方向垂直指向噴射面，在鋼筋部位應先噴鋼筋后方，然后再噴填鋼筋前方，防止在鋼筋背面出現(xiàn)空隙。也可在鋪設鋼筋網(wǎng)片之前初噴一次，鋪設網(wǎng)片之后再進行復噴，一次噴射厚度不宜小于40mm，噴射混凝土前應先向邊壁土層噴水潤濕；噴射時應加入速凝劑以提高混凝土的凝結(jié)速度，防止混凝土塌落。
②為保證噴射混凝土的厚度，可用插入土內(nèi)用以固定鋼筋網(wǎng)片的鋼筋作為標志加以控制。每次噴射厚度宜為40-50mm。繼續(xù)進行下步噴射混凝土作業(yè)時，應仔細清除預留施工縫接合面上的浮漿層和松散碎屑，并噴水使之潮濕，為使施工縫搭接方便，每層下部300mm可噴成45°的斜面形狀。
?、蹏娚浠炷两K凝后2h，應根據(jù)當?shù)貤l件，采取連續(xù)噴水養(yǎng)護5-7d。
?、芡玲攭χёo最下一步的噴混凝土面層宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑頂部設置寬度為1.5m的噴混凝土護頂。
?。?）排水系統(tǒng)。
?、偻玲攭χёo宜在排除地下水的條件下施工，應采取的排水措施包括地表排水，支護內(nèi)部排水，以及基坑排水，以避免土體處于飽和狀態(tài)并減輕作用于面層上的靜水壓力。
?、诨禹敳克闹芸勺錾⑺团潘疁?，坑內(nèi)應設置排水溝和集水坑，并與邊壁保留1.5m的距離，集水坑內(nèi)積水應及時抽出。
四、結(jié)束語
深基坑支護工程雖屬臨時性工程，但其技術復雜性，有的卻遠甚于永久性的基礎結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)，稍有不慎，不僅將危及基坑本身安全，還會殃及臨近的構(gòu)筑物和各種地下設施，造成巨大損失。而且深基坑開挖的區(qū)域是將來地下結(jié)構(gòu)施工的區(qū)域，因此，基坑支護工程是保障深基礎順利施工的關鍵。必須保證深基坑支護工程的質(zhì)量，才能給地下結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的施工創(chuàng)造一個良好的條件，進而保障整幢建筑物的工程質(zhì)量。
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